cap 12 metabolismo de lipidos

Download CAP 12 Metabolismo de Lipidos

Post on 13-Apr-2015

129 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

METABOLISMO DE LIPIDOSCAPITULO 12 From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

12.1 cidos grasos, trigliceroles y la ruta de las lipoprotenas

Los lpidos producen grandes cantidades de energa cuando son oxidados. La molcula mas importante en el metabolismo de los lpidos es acetil-CoA. Cuando los lpidos son sintetizados ocurre una forma de almacenar energa qumica.

1

Catabolismo de lpidos

Digestin

Ocurre en ambiente acuoso del intestino y utiliza enzimas solubles en agua (lipasas) que hidrolizan las grasas.

Sales biliares Quilomicrones

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

2

TRANSPORTE

Ocurre en la sangre y en fludos intracelulares.

Lipoprotenas Albmina de suero Cuerpos cetnicos

3

12.2 Ciclo de triacilglicerolesRegula los niveles de FA disponibles para la produccin de energa.

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

ALMACENAMIENTO

Principal forma de almacenar energa en animales.

Tejido adiposo: triglicridos Mobilizacin de grasas: lipasas y fosfolipasas Hgado graso: mobilizacin de cidos grasos al hgado, tejido no funcional.

4

DEGRADACION DE GLICEROL

Hidrlisis de grasas para dar cidos grasos libres y glicerol. Glicerol se degrada en el citosol. Entra en ruta de gliclisis.

Los cidos grasas segn las necesidades:

Se convierten en triglicridos. Se degradan para producir energa. Se utilizan en la sntesis de las membranas.

5

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

Gliceroneogenesis

Se refiere a la sintesis de glicerol-3fosfatado a partir de precursores que no son glucosa ni glicerol. Ocurre en los adipocitos.

6

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

Liplisis

Se refiere a la degradacin de triglicridos cuando las reservas de energa esta bajas. La grasa almacenada es movilizada:

Ayuno, ejercicio extenuante y respuesta a estrs.

Los cidos grasos son transportados enlazados a protenas.

7

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

8

Oxidacin de Acidos Grasos

Dos carbonos son removidos como acetilCoA. Todos los intermedios en la secuencia de reacciones estn enlazados a coenzima A. Comienzo de la degradacin necesita la hidrlisis de ATP.

Reacciones de la oxidacin

Activacin de cidos grasos: cido graso + ATP produce adenilato del cido graso y finalmente lo transfiere a CoA. cido graso + ATP + CoA cido graso-CoA + AMP + PPi

9

Reacciones de la oxidacin

Sistema de carnitina

1. Activacin del cido graso en el citosol para dar cido graso-CoA. 2. Paso de cido graso-CoA a travs membrana externa al espacio intermembranal. El cido graso se transfiere a carnitina produciendo acilcarnitina. 3. Paso a travs membrana interna a la matriz. El cido graso se transfiere a CoA y libera carnitina al espacio intermembranal.

10

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

11

Reacciones de la oxidacin

Reacciones del ciclo:1. Activacin: tioquinasa 2. Dehidrogenacin: acil CoA dehidrogenasa 3. Hidratacin: enoil CoA hidratasa 4. Dehidrogenacin: L-3-hidroxiacil CoA dehidrogenasa 5. Rompimiento: tiolasa

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

12

ATPs que se producen:

Nmero de carbonos 2 = nmero acetil-CoA Nmero de FADH2 y de NADH = nmero de acetil-CoA 1 Ejemplo: cido palmtico (16C)

8 acetil-CoA 7 FADH2 7 NADH Se utiliza energa equivalente a dos ATP en la activacin del cido graso. Se producen 108 ATP.

-oxidacin en los peroxisomas

Se degradan cidos grasos de cadena larga en cidos grasos medianos sin que ocurra la sntesis de ATP. Los cidos grasos de cadena mediana son degradados en la mitocondria.

13

CUERPOS CETONICOS

Son compuestos de bajo peso molecular, solubles en agua, sirven de energa para el msculo y cerebro en condiciones de inanicin, son la fuente principal de energa para el corazn. Incluyen: acetona, acetoacetato y beta hidroxibutarato.

CETOGENESIS

Es la sntesis de cuerpos cetnicos. Ocurre en el hgado (mitocondria). Reacciones:

Dos molculas de acetil-CoA se unen para dar acetoacetil-CoA (tiolasa). El acetoacetil-CoA se condensa con otro acetilCoA para dar hidroxi--metilglutaril CoA (sintasa de HMG-CoA). HMG-CoA se degrada para dar acetoacetato y acetil CoA (liasa de HMG-CoA).

14

CETOGENESIS

Reacciones de acetoacetato:Se reduce para dar -hidroxibutarato por la dehidrogenasa de -hidroxibutarato; NADH se oxida. Puede decarboxilarse para dar acetona y CO2. Cuando acetoacetato se produce ms rpido de lo que se metaboliza, ocurre la condicin de cetosis (diabetes: cetonuria y cetoacidemia).

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

15

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

CUERPOS CETONICOS

El hgado libera acetoacetato e hidroxibutarato:Son transportados al tejido periferal para ser usados como combustible. Se convierten en dos acetil-CoA.

16

cidos grasos insaturados

Cambio de cis a trans: isomerasa de enoil CoA Eliminar enlace doble para convertir la molcula en mejor sustrato: reductasa de dienoil CoA En mamferos se necesita una enzima adicional: 3,2-enoil CoA isomerasa.

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

17

cidos grasos con nmero impar de carbonos

Producto final : acetil CoA + propionil CoA Propionil CoA se convierte en succinil CoAcarboxilasa de propionil CoA racemasa de metilmalonil CoA mutasa de metilmalonil Coa

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

18

-oxidacin

Mecanismo para degradar cidos grasos ramificados.Acido fitnico presente en los fitoles de los vegetales verdes. Son oxidados en los peroxisomas. El producto activado es acido pristnico, el cual es oxidado mediante la oxidacin beta.

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

19

DESTINO DE ACETIL-CoA

Representa la forma en que carbohidratos, lpidos y algunos amino cidos entran al ciclo de Krebs. Provee los carbonos para la sntesis de colesterol. Precursor de la sntesis de cidos grasos. Precursor de la sntesis de cuerpos cetnicos.

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS

Ocurre en el citoplasma de casi todas las clulas pero principalmente en el hgado.Cuando la dieta es baja en grasas o alta en carbohidratos o protenas. Utiliza NADPH.

20

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS

Carboxilasa de acetil-CoACataliza el paso comprometedor de la sntesis. Usa: biotina, ATP y CO2. La reaccin ocurre en dos pasos: activacin de CO2 seguido de una carboxilacin. Acetil-CoA se convierte en malonil-CoA.

21

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

Regulacin de acetil-CoA carboxilasa I

Fosforilacin inactiva la enzima y vice-versa.

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

22

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS

Sintasa de Acidos GrasosEnzima multifuncional que consiste de dos cadenas idnticas. Se llevan a cabo siete reacciones enzimticas. La cadena creciente de cido graso est enlazada a ACP (acyl-carrier protein).

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

23

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS

Reacciones:

Priming: acetil-CoA se transfiere a ACP y a la enzima a travs de un residuo de cistena. Loading: malonil-CoA se transfiere a ACP. Condensacin (acetil activado + grupo malonil; sintasa)) Reduccin (grupo carbonilo; reductasa; usa NADPH) Deshidratacin (del C-2 y C-3 produce un doble enlace; dehidratasa) Reduccin (del doble enlace; reductasa, usa NADPH). Liberacin del cido graso (tioesterasa)

24

Sntesis de cidos grasos a partir de cido palmtico

Sistema de crecimiento: ElongasasPresente en el retculo endoplsmico y en la mitocondria. Ocurre por donacin de dos carbonos (malonil-CoA) seguido por reduccin, deshidratacin y reduccin para producir un cido graso de 18C.

25

cidos grasos pueden ser desaturados

Aadir dobles enlaces a cido palmtico y a cido esterico para dar palmitoleico y oleico. Enzima: desaturasas Los mamferos no pueden aadir enlaces dobles adicionales:

Linoleico y linolnico son cidos grasos esenciales.

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

26

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

Regulacion del metabolismo

Regulacion a corto plazo:

Efectores alostricos, modificacin covalente y hormonas. Alteraciones en la expresin gentica.

Regulacion a largo plazo:

27

From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

Modificacin covalente

Niveles elevados de AMP activan AMPK (AMP-activated protein kinase) la cual favorece la fosforilacin. Se detienen las rutas de sntesis y se activan las de degradacin.From McKee and McKee, Biochemistry, 5th Edition, 2011 Oxford University Press

28

Metabolismo de lipoprotenas

Ruta endgena del organismo.Transporta los lpidos sin